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Spurensuche im Meer: Einmaliges Massenspektrometer in Betrieb genommen

13.09.2010

Vier Tonnen wiegt das leistungsstärkste Massenspektrometer Deutschlands, das die Forscher der Max-Planck-Forschungsgruppe „Marine Geochemie“ unter der Leitung von Dr. Thorsten Dittmar an der Universität Oldenburg in Betrieb genommen haben. Sein vollständiger Name: Fouriertransformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometer (FT-ICR-MS). Für den Koloss wurde am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) ein Labortrakt neu eingerichtet.

„Das Gerät ist in der Meeresforschung einmalig. Wir können damit die Masse der Moleküle auf ein Zehntausendstel Dalton, das ist weniger als die Masse eines Elektrons, genau bestimmen und wollen die Frage klären, wie bestimmte Umsetzungsprozesse von organischem Material in den Meeren ablaufen“, erklärt Dittmar. Mit dem Gerät werde die Spitzenstellung der deutschen Meeresforschung nachhaltig gestärkt. Weltweit gebe es nur vier vergleichbare Geräte, die allerdings nicht für die Meeresforschung genutzt werden. Die Finanzierung in Höhe von 2,1 Millionen Euro kommt je zur Hälfte vom Land Niedersachsen und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).

Meere gehören zu den größten Kohlenstoffspeichern auf der Erde. Sie haben großen Einfluss auf das Erdklima. Das Massenspektrometer gibt Einblicke in die Zusammensetzung der im Meer gelösten organischen Substanzen. Kern des Geräts ist ein Magnet mit einer magnetischen Flussdichte von 15 Tesla, dreihundertausendfach stärker als das Erdmagnetfeld in Deutschland. Der Koloss ist mit 800 Litern flüssigem Helium gefüllt, das die supraleitenden Spulen auf etwa -270° Celsius hält. Der Magnet wurde von der Bremer Firma Bruker Daltonics in ihrem französischen Spezialwerk gefertigt. Dank der speziellen Geometrie des Geräts bleibt das Magnetfeld auf ein kleines Volumen – etwa von der Größe einer Getränkedose – beschränkt. In zwei Meter Entfernung ist das Magnetfeld kaum mehr zu spüren. Um die hohe Messgenauigkeit zu erreichen, wird die organische Substanz aus dem Meerwasser im Hochvakuum ionisiert. Die dabei gebildeten Ionen werden durch den Hochleistungsmagneten in einer Kreisbahn gehalten. Anhand der unterschiedlichen Umlauffrequenzen lassen sich die Massenzahlen tausender Molekülionen gleichzeitig ermitteln.

Prof. Dr. Jürgen Rullkötter, Direktor des ICBM, freut sich über die neuen Möglichkeiten: „Mit dem neuen Massenspektrometer stärken wir nicht nur den Forschungsstandort hier in Oldenburg, sondern setzen internationale Maßstäbe für zukünftige Projekte in der Meeresforschung, die eine Vielzahl renommierter Forscher aus aller Welt als Gastwissenschaftler und Kooperationspartner nach Oldenburg locken werden.“ Das Projekt wird unterstützt von dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen.

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